Әрбір грамм есептелсе, шиналарды ауадан жеңіл газбен сорған дұрыс. Әлде солай ма?
1972 жылы Эдди Мерккс сағат рекордын жасау әрекеті үшін дөңгелектерін ауадан жеңіл газбен толтыруды қалады. Оның жақтаушысы Эрнесто Колнаго гелийді ұстай алмады, сондықтан Эдди онсыз жүруге мәжбүр болды, бірақ бұл оның швейцариялық тінтуірді шатастыруға жеткілікті тесіктері бар жақтауда жаңа рекорд орнатуына кедергі болмады.
Бірақ мұның қандай айырмашылығы болар еді? Қанша салмақты үнемдеуге болады? Жауап алу үшін біз ғылыми болуымыз керек, сондықтан желе мен көйлектеріңізді шешіп, зертханалық халат пен қауіпсіздік көзілдірігін киіңіз.
Сіз 25 мм шиналары бар 700c дөңгелектерімен жұмыс істеп жатырсыз делік. Әрқайсысының көлемі бір литрден аспайды. Барлық жерде химиктер келісетін стандарттарға сәйкес болу үшін (АҚШ-тан басқа, өздеріне жақсы белгілі себептерге байланысты) біз сізді теңіз жағасында жүрсіз деп есептейміз, сондықтан ауа қысымы бір стандартты атмосфера және салқын., шамамен қату нүктесі.
Осы айнымалылардың барлығы бекітілген болса, айналдыру кезінде қосындыларды жасайық.
Егер шиналарыңыз атмосферамен бірдей қысымға, яғни шамамен 14,5 psi қысымға дейін аз үрленсе, әрқайсысындағы ауа салмағы 1,24 грамм – жұп үшін 2,5 г дерлік болар еді.
Сіз, дегенмен, сіз ақылға қонымдысыз және оларды 100psi-де ұстайсыз, оған жеті есе көп молекулалар сығылған. Бұл жағдайда шиналарыңыздың біріндегі ауаның салмағы 8,56 г болады – жұп үшін 17 г артық.
Сосын апат болады. Сіз тесіп жатырсыз - сенесіз бе? – бір уақытта алдыңғы және артқы. Ғалым болғандықтан, сіз дайынсыз және қосалқы түтіктеріңіз бар, бірақ сорғы тұтқасы үзіліп қалады.
Бақытымызға орай, өтіп бара жатқан шар сатушысы ақ халатыңыз бен қорғаныш көзілдірігіңізге таң қалды, сізге литріне £1,58 стандартты бағамен гелий сатады.
Сіз оны сынған сорғы қосқышы арқылы ішке кіргізесіз, табиғаттан тыс сезімтал бас бармақтарыңызды пайдаланып, олардың дәл 100psi жеткенін тексеріп, жақсы орындалған жұмысқа қанағаттанасыз.
Айырмашылықты бірден байқайсыз, ол тезірек жойылады. Қазір әрбір шинадағы газдың салмағы небәрі 1,18 г. Велосипедіңіз бен жақсы денеңіз гелийдің арқасында 15 г дерлік жеңілірек.
Бұл үш спицтің салмағына тең үнемдеу.
Өкініштісі, қуанышыңызды тағы бір қос тесілген тежеп тастады. Тәжірибелік отын ұяшығы бар көліктің өнертапқышы сутегінің біразын тартып алып, резервуарындағы тағы екі жаңа түтікке бұрады.
Оған литрі үшін 63p төлей отырып, сіз педальдан бас тартасыз, бұрынғыдан да жылдамдата аласыз, себебі әрбір доңғалақтағы газ 0,59 г шамалы.
Ауамен салыстырғанда, доңғалақтарындағы сутегі бар велосипедіңіз енді 16 г дерлік жеңілірек, ол төрт спиц үшін бағаланады.
Тез түсу
Сіздің қуанышыңыз үшін Hackney CC мүшесі сізбен бірге мініп, жағалайтын зертханалық халатыңыз оның дөңгелектерін кептеліп қалмас үшін кең орын береді.
Бұл Андреа Селла, Лондон университеттік колледжінің химия профессоры. Ол сіздің қосымша жылдамдықты байқайды, сондықтан сіз, әрине, газ шығара бастайсыз.
‘Сіз табатын қиындықтардың бірі - гелий мен сутегі бөлшектерінің ауа молекулаларынан әлдеқайда кішірек болғандықтан, олар құрамындағы материалдардан өтіп кете алады.
'Олар жылдамырақ қозғалады, сондықтан олар мұны тез орындай алады, сондықтан гелий толтырылған шарлар тез сөнеді, - дейді проф.
Сол кезде бүйірден соққан жел сізді әйнек пен жарқыраған темекі тұқылының үстінен өтіп бара жатқан каналға соғады.
Алдыңғы шинаның сөзсіз тесілуі сутегіні босатады және ғаламдағы ең жеңіл және ең көп элементтің қатты тұтанғыштығын біле отырып, сіз Гинденбург пропорцияларының тұтануынан қорқасыз.
Селла болса да, иығын көтерді. «Сутегі тез таралады, сондықтан оның өртеніп, жанып кетуі екіталай», - дейді ол. 'Ол үшін сізге сутегімен үрленген пелотон доңғалақтары жабық велосипед сарайының ішінде және бірден тесу үшін қажет болуы мүмкін.'
Ол сізге берген жаңа түтікке ауа құю үшін оның сорғысын қарызға алған кезде, ол уайымдасаңыз, гелийді пайдалану керектігін айтады, өйткені ол сутегіден екі есе ауыр болса да, мүлдем инертті.
Гелийді әлдеқашан қолданып көргеніңізді түсіндірмес бұрын, ол гелийдің тағы бір кемшілігіне назар аударған Ұлттық физикалық зертхананың негізгі зерттеуші ғалымы доктор Майкл де Подестадан қоңырау шалды.
«Ол аз сығымдалады, сондықтан ол жүруді қиындатады», - дейді ол. "Сутегі жұмсақ." Алдыңғы доңғалақта қайтадан ауа болғанына қуаныштысыз, өйткені ол жолдың өрескел бетіне жақсырақ жауап береді.
Саншалықты көп білімге ие бола отырып, сіз жылы дәмханаға тоқтап, тост үстіндегі үрме бұршаққа отырасыз. Ұлттық физика зертханасының құрметті ғылыми қызметкері Гордон Эдвардспен бірге дастархан басында отырасыз.
Ол жеңілірек газ немесе арық шиналар арқылы жиекте сақталатын кез келген салмақ велосипедтегі немесе велосипедшінің басқа жеріндегіден екі есе тиімді екенін айтады.
«Ол төмен қарай үдеу мен еркін жүруді тездетеді,' дейді ол.
Өкініштісі, ішіңіз дірілдейді, бұл сізді шина ішіндегі газдың қозғалысы туралы сұрауға итермелейді. "Бастаған кезде ол айналмайды, бірақ шинамен үйкеліс оны тез сол жылдамдыққа дейін сүйреп апарады" дейді Эдвардс.
'Ауа гелий мен сутегіге қарағанда тұтқыр, сондықтан, ең ұзақ уақыт алады, бірақ менің ойымша, олардың кез келгені үшін тепе-теңдікке жету уақыты бірнеше секундты құрайды.»
Басқа велосипедші еңкейіп, сөзін бөлгені үшін кешірім сұрап, былай деп қосты: «Алға қарай жылжи бастағанда, шинаның ішіндегі кез келген газ алдыңғы жағына қарағанда шинаның артқы жағына көбірек қысым жасайды. Сіз баяулаған кезде жағдай керісінше болады, ' дейді ол.
Оның жейдесінің логотипінде оның Айдахо ұлттық зертханасының ядролық ғылым және технология директоры, доктор Ричард Мартино екені жазылған, сондықтан дауласпау үшін.
Кафенің иесі Эдвардс пен Мартинодан ақ халатты, қорғаныш көзілдірігі, аэрошлем және ликра кигеніңіз оларды мазалайды ма деп сұрайды, сондықтан кешірім сұрап, кетесіз. Бұршақтар күшіне еніп, желді бұзасыз.
Тағы бір жылдам есептеу көрсеткендей, егер сіз үш апта және екі күн бойы тоқырауды сақтай алсаңыз, орташа есеппен шиналарыңызды гелиймен толтырғандай салмақты үнемдейсіз. Таңдау, иә?
